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Ausfällung von Blei aus Bleisalzlösungen Bein) Fällen von Blei aus
Bleisalzlösungen mit metallischem Zink fällt das Zementblei in Form eines Schwammes
an, der sich schon durch leichtes Zusammendrücken zu kompaktem Blei verfestigen
läßt. Diese Eigentümlichkeit des Zementbleis ist technisch sehr nachteilig, da sich
bei der meist üblichen Fällung in Bewegung in den Fälltrommeln dicke, kugelige Bleiklumpen
bilden, die greß2 Mengen des noch unverbrauchten Zinks einschließen können, aus
den Trommeln nicht ausgetragen werden, das Trommelgewicht außerordentlich vergrößern
und zu anderen technischen Unzuträglichkeiten führen. Deshalb muß die Fällung in
Ruhe durchgeführt werden, wobei es aber nicht ohne weiteres gelingt, die für ein
technisches ),'erfahren erforderliche hohe Fällgeschwindigkeit zu erteichen. Die
Umsetzung von Zinkmetall mit Bleisalzlösungen verläuft zunächst rasch, wenn man
das Zink in großoberflächiger Form, also etwa als Granalien, einsetzt; diese verwachsen
aber bald mit dem abgeschiedenen Zementblei zu einer filzigen Masse. Die Fällgeschwindigkeit
wird dann sehr gering, und man erhält das Zementblei schließlich nur zusammen mit
großen Mengen eingeschlossenen Zinks, das sich mechanisch kaum abtrennen läßt. Verwendet
man handelsübliche Zinkmasseln, so läßt sich das gebildete Zementblei zwar leicht
vom noch unverbrauchten Zink abtrennen, die Umsetzungsgeschwindigkeit läßt aber
auch hier bald nach und ist insbesondere in bleiarinen Lösungen so gering, daß eine
untragbar große Menge Masseln eingesetzt werden müßte, um die Lösungen zumindest
annähernd.
vollständig umzusetzen. Man. erzielt zwar bei kleinen Bleisalzkonzentrationen eine
beträchtliche Erhöhung der Fällgeschwindigkeit durch heftiges Durchrühren der Lösung.
Da hierbei aber das zunächst flaumig locker abgeschiedene Zementblei rasch zu einer
dicken, kaum durchlässigen Schicht zusammengedrückt wird, kommt der ursprünglicbe
Vorteil des Rührens nicht zur Geltung.
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Es wurde nun gefunden, daß man Blei aus Bleisalzlösungen durch Zink
mit großem Vorteil fällen kann, wenn man das Zink während der Fällung in elektrisch
gut leitender Verbindung mit Metallen oder Legierutigen hält, deren Potential dem
Bleipotential gleich oder positiver ist, wobei die Oberfläche dieser Metalle oder
Legierungen vorteilhaft ein Mehrfaches der Zinkoberfläche beträgt. Nach einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung arbeitet man in der Weise, daß man das Zink in Behälter
aus diesen Metallen oder Legierungen einfüllt. Die großoberflächigen Vorrichtungen
können beispielsweise aus durchlöcherten, schmalen und hohen Behältern bestehen,
an welchen seitlich breite, eng zusammenstehende Blechrippen angebracht sind, aus
zylindrischen Siebkörben, um welche Kreisscheibenringe gelegt sind, aus Trommeln
und dergleichen Vorrichtungen mit großer Oberfläche. In der Regel wird der geforderte
gute elektrische Kontakt schon durch das Gewicht der Zinkeinfüllung gewährleistet
sein. Das Material, aus dem diese Vorrichtungen bestehen, kann an sich willkürlich
gewählt werden, vorausgesetzt, daß ihre Oberfläche aus einem Metall oder einer Legierung
besteht, deren Potential dem Bleipotential möglichst nahe, jedenfalls nicht negativer
liegt als dieses. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung verbleiter Metalle, etwa
von Eisen; es können aber auch Kupfer-, Messing- oder Bronzeoberflächen angewendet
werden, und zwar, wie gefunden wurde, mit um so größerem Vorteil, je positiver
deren Potential zu dem des Bleis liegt. Mit diesen Vorrichtungen wird erreicht,
daß das Blei nicht nur an den Zinkoberflächen auszementiert, sondern zusätzlich
auch an den fremden Oberflächen der Vorrichtungen, wodurch die Zementationsgeschwindigkeiten
erheblich gesteigert werden. Besonders vorteilhaft sind solche Vorrichtungen bei
der Verarbeitung bleiarmer Laugen, deren Bleigehalt beispielsweise 3 gl/1
und weniger beträgt und die eine gute elektrische Leitfähigkeit besitzen; vorteilhaft
versetzt man die Bleisalzlösung mit Salzen, die sich in der Lösung leicht lösen
und ihr eine erhöhte Leitfähigkeit verleihen, wie z. B. Natriumchlorid. Auf diese
Weise werden die Zementationsgeschwindigkeiten auf das Zehn- bis Dreißigfache gesteigert
und entsprechende Einsparungen an Vorrichtungsgröße und Zinkstock erzielt.
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Diese Vorteile der Fällung bleiarmer Lösungen kann man für die Verarbeitung
konzentrierter Bleilaugen zugute machen, indem man die Lauge im Gegenstrom führt,
dergestalt, daß die Lösung,zunächst mit iementbleihaltigem Zink und zuletzt mit
frischem Zink zur Einwirkung kommt.
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Die Bleiabscheidung verlangsamt sich um so mehr, je länger
das Bleizernentat an der Oberfläche des Zinks bzw. des das Zink enthaltenden Behälters
belassen wird, und diese Verlangsamung tritt um so früher und ausgeprägter in Erscheinung,
je höher die Bleikonzentration der verarbeiteten Lösung liegt. Deshalb wird
da# Zementat häufig, vorzugsweise halbstündlich bis stündlich, entfernt, und zwar
vorteilhaft durch Ab-
spritzen der Behälter, beispielsweise mit Endlösungen.
Das Zementat löst sich um so leichter von der Unterlage, je geringer die
Bleikonzentration der verarbeiteten Bleisalzlösung ist bzw. je kürzer beim
Arbeiten im Gegenstrom die Vorrichtungen im bleireichen Teil der Lösung belassen
werden.
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Das Verfahren eignet sich besonders für die Verwendung großer Zinkmasseln,
die langsam verbraucht und durch laufende Zugabe weiterer Masseln in die Behälter
ergänzt werden; insbesondere können zinkhaltige Bleisalzlösungen und unreines Zinkmetall,
beispielsweise bleireiches Hüttenrohzink, verwendet werden. Das Verfahren kann bei
höheren oder niedrigeren Temperaturen durchgeführt werden, mit alkalischen, neutralen
oder sauren Bleisalzlösungen, insbesondere auch mit Lösungen von Bleichlorid in
konzentrierten Alkali- oder Erdalkalichloridlösungen. Die Hauptvorteile des erfindungsgemäßen
Verfahrens liegen in seiner Unempfindlichkeit sowie im Anfall eines reinen, insbesondere
praktisch zinkfreien Zernentbleis.